ارزیابی عملکرد شبکه فاضلاب شهری و راهکارهای کاهش مشکلات انسداد

در شرایط کنونی، شبکه فاضلاب شهری به عنوان یکی از مهمترین زیرساخت های حیاتی در شهر ارومیه نقش اساسی در حفظ بهداشت عمومی، ارتقای کیفیت زندگی شهروندان و جلوگیری از آلودگی محیط زیست ایفا می کند. با این حال، عملکرد نامطلوب شبکه و بروز مشکلاتی مانند انسداد، گرفتگی لوله ها و شکست های هیدرولیکی می تواند موجب اختلال در جمع آوری و انتقال فاضلاب، افزایش هزینه های نگهداری، ایجاد بوی نامطبوع و بروز مخاطرات زیست محیطی شود. از این رو، ارزیابی عملکرد شبکه فاضلاب ارومیه و شناسایی عوامل موثر بر بروز انسداد و کاهش ظرفیت هیدرولیکی لوله ها از اهمیت ویژه ای در مدیریت و بهره برداری موثر از این سامانه برخوردار است. در سال های اخیر استفاده از روش های تحلیلی و مدل های هوش مصنوعی به عنوان ابزارهایی نوین و کم هزینه برای پیش بینی و تحلیل رفتار شبکه های فاضلاب مورد توجه پژوهشگران و مدیران شهری قرار گرفته است. در این پژوهش به منظور ارزیابی عملکرد شبکه فاضلاب شهر ارومیه و بررسی احتمال وقوع انسداد در بخش های مختلف، آن از روش برنامه ریزی ژنتیک به عنوان یک مدل پیش بینی گر هوشمند استفاده شده است. در این مدل، پارامترهایی نظیر سن لوله ها، طول خطوط، شیب مسیر و عمق دفن به عنوان ورودی و تعداد موارد انسداد یا گسیختگی به عنوان خروجی در نظر گرفته شده اند. داده های مربوط به خرابی ها و انسدادهای شبکه فاضلاب ارومیه طی سال های اخیر گردآوری و با تقسیم بندی به داده های آموزشی و آزمایشی، مدل مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان دادند که روش برنامه ریزی ژنتیک در مقایسه با مدل شبکه عصبی دقت بالاتری در پیش بینی رفتار شبکه و شناسایی بخش های آسیب پذیر دارد. به عنوان نمونه، مقادیر شاخص های آماری RMSE و R۲ در مراحل آموزش و آزمایش به ترتیب ۰٫۹۷ و ۰٫۸ در آموزش و ۰٫۹۴ و ۰٫۶۹ در آزمایش به دست آمد که بیانگر کارایی قابل قبول مدل است. بر اساس نتایج به دست آمده می توان از مدل های هوشمند برای مدیریت موثرتر شبکه فاضلاب شهر ارومیه بهره گرفت. به کارگیری این روش ها در برنامه ریزی تعمیرات پیشگیرانه، اولویت بندی عملیات نگهداری و زمان بندی بازرسی ها موجب کاهش احتمال انسداد، جلوگیری از نشت و شکست لوله ها و افزایش طول عمر مفید شبکه خواهد شد. در نهایت، ارزیابی مستمر عملکرد شبکه فاضلاب و استفاده از مدل های تحلیلی پیشرفته، راهکاری موثر برای بهبود کارایی سیستم جمع آوری فاضلاب ارومیه و کاهش مشکلات ناشی از انسدادهای مکرر محسوب می شود.

کلیدواژه ها:

پیش بینی شکست هیدرولیکی ، برنامه ریزی ژنتیک ، شبکه فاضلاب ، تعداد گسیختگی ، مدل شبکه عصبی مصنوعی